一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法，所述方法包括：S1：根据轨道交通网络进行路网构建，得到路径集合；S2：根据乘客旅行时间约束条件筛选所述路径集合得到有效路径集合；S3：根据乘客路径选择影响因素，基于效应最大化理论建立乘客路径选择的评定模型；S4：求解所述评定模型，得到乘客路径选择概率分布，本发明专利技术基于自动售检票系统的大量数据，并综合分析影响乘客路径选择的影响因素，建立乘客路径选择的评定模型，通过求解该模型的各参数得到乘客路径选择的概率分布，从而对轨道交通客流进行精确分配。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法
本专利技术涉及乘客路径选择分析方法领域。更具体地，涉及一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法。
技术介绍
随着国内经济的持续发展以及城市化进程的加快，交通问题已经成为各大城市可持续发展的主要“瓶颈”，优先发展公共交通是缓解城市交通问题的重要举措。作为公共交通系统重要的组成部分，城市轨道交通以其运量大、速度快、安全性好、准时快捷、节能环保等优势成为支撑大城市交通可持续发展的较好选择。随着城市轨道交通建设的不断推进，城市轨道交通网络逐步形成，其运营管理模式也从单线运营转化为网络运营。目前国内外各大城市的城市轨道交通大多采用自动售检票系统(AFC，AutomaticFareCollection)来实现乘客的自助进出站过程。海量的AFC数据存储着乘客每天的出行过程信息，包括出发及到达时间、地点等数据，但是对于乘客选择网络的具体路径没有记录，这给运输组织和票务清分工作带来一定的困扰。虽然AFC系统已经在一定程度上解决了传统乘客数据的采集和统计问题，但大规模AFC数据下的乘客出行行为内在特性研究不多。因此，需要提供一种基于AFC的乘客路径选择分析方法，基于AFC数据和城市轨道交通网络数据，研究乘客出行路径选择规律，实现对轨道交通客流的精确分配。AFC数据中记录着乘客的起讫站点和进出站时刻，通过这些信息可以对乘客出行过程的时空因素进行初步设定。乘客的出行是一个空间位移随时间变化的过程，各个阶段花费的时间与列车运行时刻表以及车站的布局存在一定关系，通过判断各个阶段发生的时间点和花费的时间间隔可以计算出行者在轨道交通网络中的出行路径，实现对轨道交通客流的精确分配。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法，以基于AFC数据和城市轨道交通网络数据，研究乘客出行路径选择规律，实现对轨道交通客流的精确分配。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术公开了一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法，其特征在于，所述方法包括：S1：根据轨道交通网络进行路网构建，得到路径集合；S2：根据乘客旅行时间约束条件筛选所述路径集合得到有效路径集合；S3：根据乘客路径选择影响因素，基于效应最大化理论建立乘客路径选择的评定模型；S4：求解所述评定模型，得到乘客路径选择概率分布。优选地，所述S1包括：S11：将轨道交通网络上的每个换乘车站转换为连接其所在路径上该换乘车站前、后两个普通车站的虚拟弧；S12：采用深度遍历法生成所有可行的路径，组成路径集合，所述路径集合包括除去换乘车站的既有普通车站构成的区间弧、普通车站到换乘车站的接入弧、换乘车站到普通车站的接出弧和换乘车站内部的虚拟弧。优选地，所述区间弧、所述接入弧和所述接出弧的权重均为实际物理网络中的区间运行时间，所述虚拟弧的权重为换乘车站对应的路径上的换乘时间。优选地，所述路径集合为其中，si为第i个车站；si+1为第i+1个车站；Sr,o,d为OD对(o,d)的某一路径r经过的车站顺序集合，|Sr,o,d|为该集合的元素个数；STr,o,d为(o,d)的某一路径r经过的换乘车站集合；为路径r上的某一换乘车站i换入的线路方向；为路径r上的某一换乘车站i+1换出的线路方向；和为与路径r不同的线路运行方向。优选地，所述乘客旅行时间约束条件为路径换乘次数、乘客理论旅行时间和乘客最大候车时间。优选地，所述乘客理论旅行时间为tp,r,o,d＝iwtp,r,o,d+wtp,r,o,d+stp,r,o,d+sttp,r,o,d+ttp,r,o,d+owtp,r,o,d其中，iwtp,r,o,d为乘客进站走行时间，wtp,r,o,d为乘客候车时间，stp,r,o,d为列车区间运行时间，sttp,r,o,d为列车停站时间，ttp,r,o,d为乘客换乘时间，owtp,r,o,d为乘客出站走行时间。优选地，所述S3包括：S31：确定所述乘客路径选择影响因素为是否换乘和车内拥挤指标，计算所述车内拥挤指标模型；S32：建立乘客在所述有效路径上的广义费用估计模型，从而建立乘客路径选择的评定模型。优选地，所述车内拥挤程度为其中，xa为客流量，za为列车的座位数，Ca为列车能容纳的最大乘客数，B和D为校正参数。优选地，所述广义费用估计模型为式中，为第w个OD对之间第r条有效路径上可确定的广义费用,为随机项，且其中，为其中，参数θ1、θ2表示乘客对非换乘时间和换乘时间的感知程度；和为两个相邻车站之间所组成区间的列车区间运行时间；和为两个相邻车站之间所组成区间上的拥挤程度；mr,o,d为从出发车站o到目的车站d选择路径r的平均进出、站时间，si为第i个车站；si+1为第i+1个车站；Sr,o,d为OD对(o,d)的某一路径r经过的车站顺序集合，STr,o,d为(o,d)的某一路径r经过的换乘车站集合，为路径r上的某一换乘车站i换入的线路方向；为路径r上的某一换乘车站i+1换出的线路方向，和为与路径r不同的线路运行方向。优选地，所述乘客路径选择概率分布为本专利技术的有益效果如下：本专利技术提出的乘客路径选择行为的数据挖掘方法，有效解决了乘客路径选择行为的建模和标定问题，为准确地把握乘客对于出行路径的选择过程进而得到客流的时空分布规律提供了可靠理论依据，并为后续的应急指挥、大客流疏导、票款清分等问题的开展提供了良好的研究基础。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法的流程图。图2示出本专利技术换乘车站转换为虚拟弧的示意图。图3示出本专利技术实施例中1号线线路区间满载率。图4示出本专利技术实施例中2号线线路区间满载率。图5示出本专利技术实施例中4号线线路区间满载率。图6示出本专利技术实施例中6号线线路区间满载率。图7示出本专利技术实施例中求解评定模型参数的c(四惠，大望路)迭代过程示意图。图8示出本专利技术实施例中求解评定模型参数的c(西单,宣武门)迭代过程示意图。图9示出本专利技术实施例中求解评定模型参数的c(陶然亭,北京南)迭代过程示意图。图10示出本专利技术实施例中求解评定模型参数的θ1迭代过程示意图。图11示出本专利技术实施例中求解评定模型参数的θ2迭代过程示意图。图12示出本专利技术实施例中求解评定模型参数的α迭代过程示意图。图13示出本专利技术实施例中高峰时段客流分配图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术公开了一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法，所述方法包括：S1：根据轨道交通网络进行路网构建，得到路径集合。具体的，所述S1可包括：S11：将轨道交通网络上的每个换乘车站转换为连接其所在路径上该换乘车站前、后两个普通车站的虚拟弧。所述虚拟弧的权重优选为换乘车站对应的路径上的换乘时间。如图2所示，可将换乘车站分为属于不同线路的多个虚拟节点，可将换乘车站3分别按照不同线路分成节点节点节点和节点所有节点之间可通过四段虚拟弧连接，各段虚拟弧的权重为不同路径上该换乘车站之间的换乘时间。S12：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法，其特征在于，所述方法包括：S1：根据轨道交通网络进行路网构建，得到路径集合；S2：根据乘客旅行时间约束条件筛选所述路径集合得到有效路径集合；S3：根据乘客路径选择影响因素，基于效应最大化理论建立乘客路径选择的评定模型；S4：求解所述评定模型，得到乘客路径选择概率分布。

【技术特征摘要】
1.一种基于自动售检票系统的乘客路径选择分析方法，其特征在于，所述方法包括：S1：根据轨道交通网络进行路网构建，得到路径集合；S2：根据乘客旅行时间约束条件筛选所述路径集合得到有效路径集合；S3：根据乘客路径选择影响因素，基于效应最大化理论建立乘客路径选择的评定模型；S4：求解所述评定模型，得到乘客路径选择概率分布。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1包括：S11：将轨道交通网络上的每个换乘车站转换为连接其所在路径上该换乘车站前、后两个普通车站的虚拟弧；S12：采用深度遍历法生成所有可行的路径，组成路径集合，所述路径集合包括除去换乘车站的既有普通车站构成的区间弧、普通车站到换乘车站的接入弧、换乘车站到普通车站的接出弧和换乘车站内部的虚拟弧。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述区间弧、所述接入弧和所述接出弧的权重均为实际物理网络中的区间运行时间，所述虚拟弧的权重为换乘车站对应的路径上的换乘时间。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述路径集合为其中，si为第i个车站；si+1为第i+1个车站；Sr,o,d为OD对(o,d)的某一路径r经过的车站顺序集合，|Sr,o,d|为该集合的元素个数；STr,o,d为(o,d)的某一路径r经过的换乘车站集合；为路径r上的某一换乘车站i换入的线路方向；为路径r上的某一换乘车站i+1换出的线路方向；和为与路径r不同的线路运行方向。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乘客旅行时间约束...

【专利技术属性】
技术研发人员：许心越，李海鹰，谢丽平，刘军，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11